3D ląstelių kultūros gali būti naudojamos kaip in vivo tyrimų alternatyvos, siekiant efektyviau laikytis 3R (angl. reduction, refinement, replacement – sumažinimas, patobulinimas, pakeitimas) principo, kuris remiasi tyrimams naudojamų gyvūnų skaičiaus mažinimu, eksperimentinių procedūrų tobulinimu ir alternatyvių metodikų paieška. 3D ląstelių kultūrų kūrimas ir taikymas yra ne tik labiau etiška, bet ir ekonomiška alternatyva in vivo gyvūnų modeliams. Tridimensinės ląstelių kultūros gali būti naudojamos sferoidams ir organoidams formuoti, kurie primena funkcinius organus ir fiziologiškai geriau atspindi audinių architektūrą, ląstelių sąveikas ir ekstraląstelinio matrikso sudėtį. Sferoidų biologinė sistema turi aiškiai apibrėžtą struktūrą, kur išorinis sluoksnis sudarytas iš proliferuojančių ląstelių, o vidinis branduolys – iš hipoksinių ir nekrotinių ląstelių. Ši heterogeniška ląstelių sistema gali būti naudojama įvairių veiksnių genotoksiškumo tyrimams, modeliuojant jų įsiskverbimą ir pasiskirstymą įvairiose sferoido srityse. Šių studijų tikslas būtų atrinkti 3D ląstelių sistemas, labiausiai tinkamas įvairiems genotoksiškumo testams ir panaudoti jas genotoksiškumo įvertinimui.